Question

9．如圖是實(shí)驗(yàn)室常用氣體制備裝置，據(jù)圖回答問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀固體制氧氣應(yīng)選擇的收集裝置是D或F（填字母序號(hào)），病房常用G裝置檢查氧氣的輸出速度，連接病人呼吸道的是①（填序號(hào)）．
（2）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
某化學(xué)小組同學(xué)用20%的過氧化氫溶液和二氧化錳，并選用B裝置來制氧氣，實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)不能得到平穩(wěn)的氧氣流，大家提出從兩個(gè)方面加以改進(jìn)：
一是把發(fā)生裝置由B改為C，其理由是注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
二是將過氧化氫溶液加水稀釋．溶液的稀釋需要經(jīng)過計(jì)算、量取、混勻三個(gè)步驟．如果把50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的過氧化氫溶液稀釋成5%的過氧化氫溶液，需加水的質(zhì)量為150g，在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有①⑤⑥（填數(shù)字序號(hào)）．
　 ①量筒 ②藥匙 ③試管 ④酒精燈 ⑤滴管 ⑥玻璃棒　 ⑦托盤天平
（3）選用F裝置收集氣體時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是①②③（填序號(hào)）．
①反應(yīng)前，將集氣瓶注滿水，用玻璃片蓋住瓶口，倒立在盛水的水槽中
②開始反應(yīng)后等到氣泡連續(xù)且均勻時(shí)，再將導(dǎo)管口移入集氣瓶
③收集氣體后，將集氣瓶蓋上玻璃片再移出水槽
（4）請寫出下列物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①鐵絲在純氧氣中燃燒3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
②磷在空氣中燃燒4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

Answer 1

分析 （1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣，氧氣不易溶于水，密度比空氣大；
（2）通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
溶液稀釋前后，溶質(zhì)質(zhì)量不變；
注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
（3）利用排水法收集氣體時(shí)，導(dǎo)管口剛出現(xiàn)氣泡時(shí)不能立即收集，因?yàn)檫@時(shí)排出的氣體主要是空氣；
（4）鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷．

解答 解：（1）因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獯螅�可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集，氧氣不易溶于水，可以用排水法收集，即用F裝置收集；
病房常用G裝置檢查氧氣的輸出速度，連接病人呼吸道的是①．
故填：D或F；①．
（2）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
一是把發(fā)生裝置由B改為C，其理由是注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
設(shè)需要水的質(zhì)量為x，
根據(jù)題意有：（x+50g）×5%=50g×20%，
x=150g；
在稀釋過程中，除了燒杯外，還需要用到的儀器有量筒、滴管、玻璃棒．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；注射器能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；150；①⑤⑥．
（3）①反應(yīng)前，將集氣瓶注滿水，用玻璃片蓋住瓶口，倒立在盛水的水槽中，該選項(xiàng)正確；
②開始反應(yīng)后等到氣泡連續(xù)且均勻時(shí)，再將導(dǎo)管口移入集氣瓶，該選項(xiàng)正確；
③收集氣體后，將集氣瓶蓋上玻璃片再移出水槽，該選項(xiàng)正確．
故填：①②③．
（4）①鐵絲在純氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
②磷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．